DE4428558A1

DE4428558A1 - Führungsschiene für rollende Lastenträger

Info

Publication number: DE4428558A1
Application number: DE19944428558
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Kleber; Frank Dipl Ing Scheib; Dietmar Dipl Ing Rudy; Joerg Guth; Michael Brunk
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1996-02-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für rollende Lastenträger mit einem als Strangpreßprofil ausgebildeten Tragkörper und wenigstens einer Laufschiene, die an dem Tragkörper anliegend befestigt ist, wobei der Tragkörper im Bereich seiner Kontaktstelle in Schienenlängs richtung verlaufende, zur Laufschiene hin offene Nuten aufweist.

Eine solche Führungsschiene findet bei Linearführungen Einsatz, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen in der Handhabungstechnik, in Robotern und Maschinenführungssystemen, sowie in Automationsvorrich tungen eignen. Dabei sind an der Laufschiene jeweils Profilrollen des linear zu verfahrenden Maschinenbauteils oder Schlittens abgestützt.

Aus der Offenlegungsschrift DE 36 31 401 A1 ist eine Führungsschiene der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher Laufschienen in Auf nahmenuten des Tragkörpers eingesetzt und dort durch Klemmung gehalten sind. Von mehreren zur eingesetzten Laufschiene hin offenen Nuten des Tragkörpers ist dabei eine als größerer Schlitz ausgeführt, so daß ein freiliegender Teil des Tragkörpers mit einer gewissen Elastizität gebildet ist. Die Klemmwirkung für die Laufschiene wird nun mit Klemm schrauben erzeugt, die quer zu dem Schlitz und diesen durchdringend in den Tragkörper eingeschraubt sind. Diese Art der Befestigung setzt jedoch voraus, daß die Laufschiene innerhalb der Aufnahmenut auf dem größeren Teil ihres Umfangs von dem Tragkörper umgriffen wird, wobei dieser zu den offenen Seiten der Aufnahmenut weisende, ausgeprägte Ränder erhalten muß. Dadurch ergibt sich eine aufwendige Konstruktion.

Aus der Patentschrift EP 0 586 766 B1 ist eine Führungsschiene be kannt, deren Laufschiene im Bereich einer V-förmigen Längsnut des Tragkörpers mit diesem in Berührung steht und dort befestigt ist. Dabei ergibt sich im Fall einer kreiszylindrischen Laufschiene keine flächenhafte, sondern eine linienförmige Berührung, wobei die beiden parallelen Berührungslinien je nach der Größe des Laufschienendurch messers eng beieinander liegen können. Da die Abmessungen des als Strangpreßprofil hergestellten Tragkörpers große Toleranzen aufweisen können, läßt sich hier die erforderliche Genauigkeit der Lage der Laufschiene nur durch eine spanende Nachbearbeitung des Tragkörpers erreichen. Dadurch wird die Herstellung des Tragkörpers teuer. Außer dem ergibt sich für den Tragkörper eine begrenzte Fertigungslänge, die von der Werkzeugmaschine abhängt, an der die spanende Bearbeitung durchgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Führungsschiene bei Erhöhung der Genauigkeit der Laufschienenposition so weiter zu ent wickeln, daß ohne die Notwendigkeit einer spanenden Nachbearbeitung des Tragkörpers eine Vergrößerung der Fertigungslänge möglich wird. Die Fertigungslänge soll dabei beispielsweise von dem bisher üblichen Wert von 1000 mm auf einen Wert von etwa 4000 bis 6000 mm erhöht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Tragkör per durch spanlose Verformung eine von den Nuten unterbrochene Kon taktfläche erzeugt ist, die eine der anliegenden Laufschiene entspre chende Negativform aufweist, wobei an den Rändern der Kontaktfläche seitlich abstehende Wülste ausgebildet sind. Bei der spanlosen Ver formung des Tragkörpers, die beispielsweise in einer hierfür ausge richteten Kalibriervorrichtung erfolgen kann, begünstigen die Nuten den Fließvorgang des Tragkörperwerkstoffs zur Bildung der seitlichen Wülste.

Die Laufschiene kann als Welle mit kreisförmigem Querschnitt ausgebil det sein und dementsprechend kann der Tragkörper eine konkave Kreiszy linderfläche als Kontaktfläche aufweisen. Es sind aber auch andere Kontaktgeometrien der Laufschiene und des Tragkörpers möglich. Mit der erfindungsgemäßen Führungsschiene ergibt sich eine Erhöhung der Genau igkeit der Lage der Laufschiene an dem Tragkörper, wobei eine flächen hafte Berührung stattfindet. Gleichzeitig wird eine Kostenreduzierung erreicht, weil eine spanende Nachbearbeitung des Tragkörpers nicht mehr erforderlich ist. Der beim Herstellen des Tragkörpers dem Strang preßvorgang nachgeschaltete Vorgang der spanlosen Verformung ermög licht es, den Tragkörper an die Kontaktfläche der Laufschienenkontur anzupassen und somit eine hohe Tragfähigkeit zu erreichen. Damit ergibt sich gleichzeitig eine Erhöhung der Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Führungsschiene. Insgesamt wird eine Funktionsver besserung durch engere Fertigungstoleranzen und eine verbesserte Kontaktgeometrie erzielt. Dadurch, daß die einstückigen Tragschienen länger ausgeführt werden können, entfallen bei längeren Führungssyste men Stoßstellen zweier hintereinander angeordneter Tragschienen, was ebenfalls zur Funktionsverbesserung beiträgt.

Die Laufschiene kann mit Schrauben an dem Tragkörper befestigt sein. Dazu kann der Tragkörper in Querrichtung verlaufende und an den Kon taktflächen endende Bohrungen zum Einstecken der Schrauben aufweisen. Die Laufschiene kann dann mit radialen, zu den Kontaktflächen des Tragkörpers hin offenen Gewindebohrungen für die Schrauben versehen sein. Diese Befestigungsart ermöglicht es, die beispielsweise als gehärtete Stahlschiene ausgeführte Laufschiene an dem Tragkörper, der aus einer Aluminiumlegierung bestehen kann, auszuwechseln.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Laufschienen zu verwenden, die von der kreisförmigen Geometrie abweichen. Die Laufschiene und der Tragkörper können beliebige andere Geometrien aufweisen. Generell können sie neben der Verbindung durch Verschrauben auch über Klebe-, Löt- oder Schweißverfahren bzw. andere beliebige formschlüssige Füge verfahren miteinander verbunden sein.

Es ist auch möglich, einen bestimmten Tragkörper für die Aufnahme unterschiedlicher Laufschienen jeweils spanlos zu verformen, so daß die Lagerhaltung von Tragkörpern vereinfacht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines Tragkörpers für eine Führungsschiene;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tragkörper nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Tragkörpers nach Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Kontaktstelle des Tragkörpers nach Fig. 1 vor der spanlosen Verformung;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Kontaktstelle des Tragkörpers nach Fig. 1 nach der spanlosen Verfor mung, mit anliegender Laufschiene;

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen weiteren Tragkörper mit anliegender Laufschiene.

Eine erfindungsgemäße Führungsschiene gemäß den Fig. 1 bis 5 be steht aus einem Tragkörper 1, der als Strangpreßprofil ausgeführt ist und an seiner Oberseite eine Kontaktstelle 2 für die Anlage einer Laufschiene 3 aufweist. Bei der Herstellung des Tragkörpers 1 im Strangpreßverfahren ist an der Kontaktstelle 2 eine Kontaktfläche 4 ausgebildet, die durch Nuten 5 unterbrochen ist. Die Nuten 5 verlaufen parallel in Schienenlängsrichtung. Durch einen weiteren Arbeitsgang, nämlich eine spanlose Verformung im Bereich der Kontaktstelle 2 ist der Tragkörper 1 für die exakte Anlage der Laufschiene 3 an der Kon taktfläche 4 vorbereitet. Fig. 4 zeigt die Kontaktstelle 2 mit der Kontaktfläche 4 und den Nuten 5 vor der spanlosen Verformung. Infolge dieser Verformung fließt der Werkstoff der Kontaktstelle 2 zu den Seiten der Kontaktfläche 4, so daß sich in den Nuten 5 und an der Außenseite der Kontaktstelle 2 Wülste 6 ergeben, die an den Rändern der Kontaktfläche 4 seitlich abstehen. Diese Form der Kontaktstelle 2 nach dem spanlosen Verformen des Tragkörpers 1 ist in Fig. 5 darge stellt. Die Kontaktfläche 4 entspricht nun genau den Bereichen der äußeren Oberfläche der Laufschiene 3, die an ihr anliegen.

Die Führungsschiene gemäß Fig. 6 ist grundsätzlich ebenso aufgebaut, ihr Tragkörper 7 weist jedoch an der Kontaktstelle 8 nicht zwei in Schienenlängsrichtung verlaufende parallele Nuten, sondern drei solche Nuten 5 auf. Dieser Tragkörper 7 zeigt auch eine Bohrung 9 zum Ein stecken einer Befestigungsschraube für die Laufschiene 3. Die Gewin debohrung der Laufschiene 3, in welche die Befestigungsschraube einge schraubt wird, ist hier jedoch nicht dargestellt, um die Anlage der Laufschiene 3 an der Kontaktfläche 10 des Tragkörpers 7 besser dar stellen zu können.

Bezugszeichenliste

1 Tragkörper
2 Kontaktstelle
3 Laufschiene
4 Kontaktfläche
5 Nut
6 Wulst
7 Tragkörper
8 Kontaktstelle
9 Bohrung
10 Kontaktfläche

Claims

1. Führungsschiene für rollende Lastenträger mit einem als Strangpreß profil ausgebildeten Tragkörper und wenigstens einer Laufschiene, die an dem Tragkörper anliegend befestigt ist, wobei der Tragkörper im Bereich einer Kontaktstelle in Schienenlängsrichtung verlaufende, zur Laufschiene hin offene Nuten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragkörper (1, 7) durch spanlose Verformung eine von den Nuten (5) unterbrochene Kontaktfläche (4, 10) erzeugt ist, die eine der anlie genden Laufschiene (3) entsprechende Negativform aufweist, wobei an den Rändern der Kontaktfläche (4, 10) seitlich abstehende Wülste (6) ausgebildet sind.

2. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene und der Tragkörper mit beliebigen, jeweils einander ent sprechenden Geometrien versehen sind, beispielsweise daß die Lauf schiene (3) als Welle mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist und dementsprechend der Tragkörper (1, 7) eine konkave Kreiszylin derfläche als Kontaktfläche (4, 10) aufweist.

3. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (3) mit Schrauben an dem Tragkörper (1, 7) befestigt ist.

4. Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (7) in Querrichtung verlaufende und an der Kontaktfläche (10) endende Bohrungen (9) zum Einstecken der Schrauben aufweist.

5. Führungsschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (3) radiale, zu der Kontaktfläche (10) des Tragkörpers (7) hin offene Gewindebohrungen für die Schrauben aufweist.

6. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene nach einem Klebe-, Löt- oder Schweißverfahren an dem Tragkörper befestigt ist.

7. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene nach einem beliebigen formschlüssigen Fügeverfahren an dem Tragkörper befestigt ist.

8. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (1, 7) aus einer plastisch verformbaren Metallegierung besteht.

9. Führungsschiene nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (1, 7) aus einer Aluminiumlegierung besteht.

10. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (3) eine gehärtete Stahlschiene ist.